不同储存条件下 Lallemantia 属种子质量劣化的生理生化机制

《Plants》：Storage Temperature and Moisture Content Differentially Affect Seed Viability, Biochemical Composition, and Oxidative Status in Lallemantia Seeds

　　

摘要

Lallemantia 属植物主要因其种子而被作为油料作物种植；因此，保持种子的质量对农业生产力至关重要。然而，种子质量的下降对种子行业的相关方构成了严峻挑战。储存时间过长、储存温度升高以及种子含水量增加是导致质量下降的关键因素。我们研究了在不同的温度（15°C、35°C 和 45°C）、含水量（5%、9%、13% 和 17%）和储存时间（0 天、30 天、60 天和 90 天）条件下，L. iberica 和 L. royleana 种子发生劣化的生理和生化过程。随着储存温度、含水量和储存时间的增加，种子活力逐渐下降，在最恶劣的储存条件（45°C、17% 的含水量和 90 天的储存时间）下，L. iberica 的种子活力降至 2%，L. royleana 的种子活力降至 14%。膜完整性的逐渐受损与电导率（EC）、活性氧（H₂O₂ 和 O₂•^?）以及丙二醛（MDA）含量的增加有关。种子劣化还表现为抗氧化防御系统的削弱和种子储存化合物的降解。我们观察到电导率（EC）、pH 值、H₂O₂、O₂•^?、MDA、葡萄糖和果糖与发芽率、种子活力、抗氧化系统和种子储存化合物之间存在负相关关系。Lallemantia iberica 种子在葡萄糖、果糖、电导率（EC）、H₂O₂、O₂•^? 和 MDA 的含量方面高于 L. royleana，并且在不良储存条件下的敏感性更强，这从较低的活力、发芽率、pH 值和抗氧化系统及种子储存化合物中得到体现。在所评估的储存条件中，储存在 5% 含水量和 15°C 下长达 30 天的种子通常保持了较高的活力、发芽率、生理活力和种子储存化合物水平，同时膜损伤也较轻。然而，储存条件的适宜性因物种和储存时间而异，因为在 5% 的含水量和 35°C 下储存 90 天后，L. royleana 的种子活力仍可达到 83%。研究结果表明，不利的储存条件会引发氧化应激、膜损伤、抗氧化防御能力的减弱以及储存物质的降解，最终降低种子的活力、发芽率和生理活力。